KR101339445B1 - optic fiber coupler, manufacturing method of the same and active optic module - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광효율을 높일 수 있는 광섬유 커플러 및 그의 제조방법을 개시한다. 그의 제조방법은 이중 클래딩 광섬유의 제 1 클래딩에 다중모드 광섬유들을 원통형으로 접합하고 경사지게 식각하여 상기 다중모드 광섬유의 테이퍼링 영역을 형성할 수 있다. 따라서, 테이퍼링 영역 내에서의 이중 클래딩 광섬유의 코어의 직경이 동일한 크기를 가질 수 있기 종래의 서로 다른 직경을 갖는 다발내 중심 광섬유의 코어와 이중 클래딩 광섬유의 코어들간의 접합 불일치에 따른 광손실을 최소화할 수 있다.The present invention discloses an optical fiber coupler and a method of manufacturing the same that can increase the light efficiency. The method of manufacturing the cylindrical multi-mode optical fibers to the first cladding of the double cladding optical fiber can be cylindrically etched and etched obliquely to form a tapered region of the multi-mode optical fiber. Therefore, the diameter of the core of the double cladding optical fiber in the tapered region can have the same size, minimizing the optical loss due to the mismatch of the junction between the cores of the core and the double cladding optical fiber having different diameters. can do.

Description

광섬유 커플러, 그의 제조방법 및 능동 광모듈{optic fiber coupler, manufacturing method of the same and active optic module}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an optical fiber coupler, a manufacturing method thereof, and an optical fiber coupler,

본 발명은 광섬유 커플러, 그의 제조방법 및 능동 광모듈에 관한 것으로, 보다 구체적으로 이중 클래딩 광섬유에 다중모드 광섬유가 연결된 광섬유 커플러, 그의 제조방법 및 능동 광모듈에 관한 것이다. The present invention relates to an optical fiber coupler, a method for manufacturing the same, and an active optical module, and more particularly, to an optical fiber coupler in which a multimode optical fiber is connected to a double cladding optical fiber, a method for manufacturing the same, and an active optical module.

본 발명은 지식경제부의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2009-F-026-01, 과제명: 반도체 나노구조를 이용한 펌핑용 10W급 광원기술].The present invention is derived from the research conducted as part of the IT growth engine technology development project of the Ministry of Knowledge Economy [Task management number: 2009-F-026-01, Title: 10W class light source technology for pumping using semiconductor nanostructure] .

레이저 광은 여러 종류의 레이저에 의해 발진될 수 있다. 레이저는 반도체 기반 레이저와, 크리스탈 기반 고체레이저, 광섬유 레이저를 포함할 수 있다. 광섬유 레이저는 이중 클래딩 구조를 갖는 광섬유를 포함할 수 있다. 광섬유 레이저는 능동 매질이 첨가된 코어에 펌프 광을 공급하여 레이저 광을 생성할 수 있다. 광섬유 레이저는 광섬유 커플러를 통해 광섬유의 코어에 펌프 광이 효율적으로 공급됨으로서 고출력 레이저 광을 출력할 수 있다.The laser light can be oscillated by various kinds of lasers. Lasers may include semiconductor based lasers, crystal based solid state lasers, and fiber laser lasers. The fiber laser may include an optical fiber having a double cladding structure. A fiber laser can generate laser light by supplying pump light to a core to which an active medium is added. The optical fiber laser is capable of efficiently outputting high power laser light by efficiently supplying pump light to the core of the optical fiber through the optical fiber coupler.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 광효율을 높일 수 있는 광섬유 커플러, 그의 제조방법 및 능동 광모듈을 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide an optical fiber coupler capable of increasing optical efficiency, a manufacturing method thereof, and an active optical module.

또한, 본 발명의 다른 과제는 펌프 광원의 수명을 증대 또는 극대화할 수 있는 광섬유 커플러, 그의 제조방법 및 능동 광모듈을 제공하는 데 있다.In addition, another object of the present invention to provide an optical fiber coupler, a method for manufacturing the same and an active optical module that can increase or maximize the life of the pump light source.

그리고, 본 발명의 또 다른 과제는 이중 클래딩 광섬유의 결합시 발생하는 코어들간 직경차이에 따른 광손실을 줄일 수 있는 광섬유 커플러, 그의 제조방법 및 능동 광모듈을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an optical fiber coupler, a method of manufacturing the same, and an active optical module, which can reduce optical loss due to a difference in diameter between cores generated when the double cladding optical fiber is coupled.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 광섬유 커플러는 이중 클래딩 광섬유에 접합되는 다중모드 광섬유가 테이퍼지게 식각될 수 있다. 그의 커플러는, 제 1 코어 및 상기 제 1 코어를 둘러싸는 제 1 클래딩을 포함하는 제 1 광섬유; 및 상기 제 1 광섬유의 상기 제 1 클래딩에 경사지게 접합되는 테이퍼 영역을 구비하는 제 2 광섬유들을 포함하되, 상기 제 1 코어는 상기 테이퍼 영역 내에서 동일한 크기의 직경을 갖는다. 상기 제 1 광섬유는 상기 제 1 클래딩을 둘러싸는 제 2 클래딩을 더 포함하는 이중 클래딩 광섬유, 및 광자결정 광섬유 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제 2 광섬유들은 다중모드 광섬유를 포함할 수 있다.In the optical fiber coupler of the present invention for achieving the above object can be etched tapered multimode optical fiber bonded to the double cladding optical fiber. Its coupler includes: a first optical fiber comprising a first core and a first cladding surrounding the first core; And second optical fibers having a tapered region inclinedly bonded to the first cladding of the first optical fiber, wherein the first core has a diameter of the same size in the tapered region. The first optical fiber may include at least one of a double cladding optical fiber and a photonic crystal optical fiber further comprising a second cladding surrounding the first cladding. The second optical fibers may include a multimode optical fiber.

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또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광섬유 레이저의 제조방법은 제 1 광섬유 둘레에 적어도 하나의 제 2 광섬유들을 고정하는 단계; 상기 제 2 광섬유들을 상기 제 1 광섬유에 융착하는 단계; 상기 제 2 광섬유들에서 노출되는 제 1 광섬유를 보호막으로 코팅하는 단계; 및 상기 제 2 광섬유들을 경사지게 식각 용액으로 식각하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 보호막은 상기 제 2 광섬유들의 식각 시에 상기 식각 용액으로부터 상기 제 1 광섬유를 보호한다.In addition, a method of manufacturing a fiber laser according to another embodiment of the present invention comprises the steps of fixing at least one second optical fiber around the first optical fiber; Fusing the second optical fibers to the first optical fiber; Coating a first optical fiber exposed by the second optical fibers with a protective film; And etching the second optical fibers obliquely with an etching solution. Here, the passivation layer protects the first optical fiber from the etching solution during the etching of the second optical fibers.

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본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 식각 용액은 완충 식각용액 및 불산 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the etching solution may include at least one of a buffered etching solution and hydrofluoric acid.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 완충 식각용액은 불화암모늄 및 불산을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the buffer etching solution may include ammonium fluoride and hydrofluoric acid.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제 2 광섬유들은 레이저로 식각될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the second optical fibers may be etched with a laser.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 2 광섬유들의 식각 후에 표면처리를 하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method may further include performing a surface treatment after etching the second optical fibers.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 표면처리는 토치 또는 레이저를 이용하여 상기 제 2 광섬유들을 표면 용융할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the surface treatment may surface melt the second optical fibers using a torch or a laser.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 광섬유와 제 2 광섬유들을 패키지하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method may further include packaging the first optical fiber and the second optical fiber.

그리고, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 능동 광모듈은, 펌프 광원; 제 1 코어 및 상기 제 1 코어를 둘러싸는 제 1 클래딩을 포함하는 제 1 광섬유와, 상기 제 1 광섬유의 상기 제 1 클래딩에 경사지게 접합되는 테이퍼 영역을 구비하는 제 2 광섬유들을 포함하는 광섬유 커플러; 상기 제 1 광섬유의 일단에 형성된 제 1 광 소자; 및 상기 제 1 광 소자에 대향되는 상기 제 1 광섬유의 타단에 형성되고, 상기 제 1 광섬유에서 발생되는 레이저 광을 방출하는 제 2 광 소자를 포함하되, 상기 제 1 광섬유는 상기 제 1 클래딩을 둘러싸는 제 2 클래딩을 더 포함하는 이중 클래딩 광섬유, 및 광자결정 광섬유 중 적어도 하나를 포함하고,상기 광섬유 커플러의 상기 제 1 코어는 상기 테이퍼링 영역 내에서 동일한 크기의 직경을 갖는다.본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 광 소자에서 상기 제 2 광 소자의 방향으로 상기 광섬유 커플러의 상기 테이퍼링 영역이 배치된 순방향 펌핑 모드를 가질 수 있다.And, the active optical module according to another embodiment of the present invention, the pump light source; An optical fiber coupler including a first optical fiber comprising a first core and a first cladding surrounding the first core, and second optical fibers having a tapered region inclinedly bonded to the first cladding of the first optical fiber; A first optical element formed at one end of the first optical fiber; And a second optical element formed at the other end of the first optical fiber opposite the first optical element, the second optical element emitting laser light generated from the first optical fiber, wherein the first optical fiber surrounds the first cladding. And at least one of a double cladding optical fiber and a photonic crystal optical fiber further comprising a second cladding, wherein the first core of the optical fiber coupler has a diameter of the same size within the tapering region. According to the present invention, the first optical device may have a forward pumping mode in which the tapered region of the optical fiber coupler is disposed in the direction of the second optical device.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제 2 광 소자에서 상기 제 1 광 소자의 방향으로 상기 광섬유 커플러의 상기 테이퍼링 영역이 배치된 역방향 펌핑 모드를 가질 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the second optical device may have a reverse pumping mode in which the tapered region of the optical fiber coupler is disposed in the direction of the first optical device.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수개의 상기 광섬유 커플러들의 상기 테이퍼링 영역들이 서로 마주보는 방향으로 배치된 양방향 펌핑 모드를 가질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the tapered regions of the plurality of optical fiber couplers may have a bidirectional pumping mode disposed in a direction facing each other.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 복수개의 상기 광섬유 커플러들의 상기 테이퍼링 영역들이 상기 제 1 광 소자에서 상기 제 2 광 소자의 방향으로 배치된 다중 순방향 펌핑 모드를 가질 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the tapered regions of the plurality of optical fiber couplers may have a multiple forward pumping mode disposed in the direction of the second optical element in the first optical element.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 광 소자와 상기 제 2 광 소자는 각각 제 1 거울과 제 2 거울을 포함할 수 있다. 상기 제 1 거울과 상기 제 2 거울 사이의 상기 제 1 광섬유에 형성된 변조기를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first optical element and the second optical element may each include a first mirror and a second mirror. The apparatus may further include a modulator formed on the first optical fiber between the first mirror and the second mirror.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제 1 광 소자와 상기 제 2 광 소자는 각각 제 1 아이솔레이터와 제 2 아이솔레이터를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the first optical element and the second optical element may each include a first isolator and a second isolator.

상술한 바와 같이, 본 발명의 과제 해결 수단에 따르면, 제 1 광섬유의 제 1 클래딩에 접합된 제 2 광섬유들을 경사지게 식각하여 테이퍼링 영역을 형성할 수 있다. 제 1 광섬유의 코어는 제 2 광섬유들의 테이퍼링 영역 내에서 절단면 없이 연속적인 크기로 연장될 수 있다. 따라서, 광섬유 커플러는 종래의 서로 다른 직경을 갖는 코어들간의 접합 불량에 따른 광손실이 방지될 수 있다.As described above, according to the problem solving means of the present invention, the second optical fibers bonded to the first cladding of the first optical fiber can be etched obliquely to form a tapered region. The core of the first optical fiber may extend in a continuous size without a cut plane in the tapered region of the second optical fibers. Can be. Therefore, the optical fiber coupler can prevent the optical loss due to the bonding failure between the cores having different diameters.

도 1 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 커플러의 제조방법을 순차적으로 나타내는 공정 도면들.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 광섬유 커플러들을 나타내는 단면도들.
도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 능동 광모듈을 개략적으로 보여주는 도면들.
도 11a 내지 도 11d는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 능동 광모듈을 개략적으로 보여주는 도면들.
도 12a 내지 도 12d는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 능동 광모듈을 개략적으로 보여주는 도면들.
도 13a 내지 도 13d는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 능동 광모듈을 개략적으로 보여주는 도면들.1 to 7 are process diagrams sequentially showing a method of manufacturing an optical fiber coupler according to an embodiment of the present invention.
8 and 9 are cross-sectional views illustrating optical fiber couplers according to other embodiments of the present invention.
10A to 10D schematically show an active optical module according to a first embodiment of the present invention.
11A to 11D are schematic views showing an active optical module according to a second embodiment of the present invention.
12a to 12d schematically show an active optical module according to a third embodiment of the present invention.
13A-13D schematically show an active optical module according to a fourth embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in different forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한, 바람직한 실시예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the terms 'comprises' and / or 'comprising' mean that the stated element, step, operation and / or element does not imply the presence of one or more other elements, steps, operations and / Or additions. In addition, since they are in accordance with the preferred embodiment, the reference numerals presented in the order of description are not necessarily limited to the order.

본 발명의 실시예에 따른 광섬유 커플러의 제조방법은 제 1 광섬유 둘레에서 접합되는 제 2 광섬유들을 경사지게 식각하는 방법을 포함할 수 있다.The method of manufacturing the optical fiber coupler according to the embodiment of the present invention may include a method of obliquely etching the second optical fibers bonded around the first optical fiber.

도 1 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 커플러(40)의 제조방법을 순차적으로 나타내는 공정 도면들이다. 여기서, 제 1 광섬유(10)는 투과단면도로 나타내고, 제 2 광섬유들(20)은 측면도로 나타내었다.1 to 7 are process diagrams sequentially illustrating a method of manufacturing the optical fiber coupler 40 according to an embodiment of the present invention. Here, the first optical fiber 10 is shown in the cross-sectional view, the second optical fiber 20 is shown in a side view.

도 1을 참조하면, 제 1 광섬유(10)는 제 1 코어(12)를 둘러싸는 제 1 클래딩(14)과 제 2 클래딩(16)으로 이루어지는 이중 클래딩 광섬유 또는 광자결정 광섬유(Photonic Crystal Fiber)를 포함할 수 있다. 이중 클래딩 광섬유의 제 1 코어(12)는 희토류 원소가 첨가된 실리카 유리를 포함할 수 있다. 이중 클래딩 광섬유의 경우, 제 1 클래딩(14)은 제 1 코어(12)보다 굴절률이 낮다. 제 1 클래딩(14)은 실리카 유리를 포함할 수 있다. 제 1 코어(12)와 제 1 클래딩(14)은 약 0.004정도의 굴절률 차이를 가질 수 있다. 제 2 클래딩(16)은 불소계 고분자를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 광자결정 광섬유의 제 1 코어(12)는 희토류 원소가 첨가된 실리카 유리를 포함할 수 있다. 제 1 클래딩(14)은 다수의 미세 기공이 길이방향으로 무수히 배열되는 실리카 유리를 포함할 수 있다. 제 2 클래딩(16)은 제 1 코어(12)와 동일한 굴절률의 실리카 유리를 포함할 수 있다. 제 2 클래딩(16)은 식각 방법으로 제거될 수 있다. 제 2 클래딩(16)은 에싱 또는 화학적 식각방법으로 제거될 수 있다. 또한, 제 2 클래딩(16)은 기계적 방법으로 제거될 수 있다. 예를 들어, 제 1 광섬유(10)는 길이방향으로 약 1㎝ 내지 약 10 ㎝정도의 제 1 클래딩(14)이 노출될 수 있다.Referring to FIG. 1, the first optical fiber 10 includes a double cladding optical fiber or a photonic crystal fiber including a first cladding 14 and a second cladding 16 surrounding the first core 12. It may include. The first core 12 of the double cladding optical fiber may comprise silica glass to which rare earth elements are added. In the case of a double cladding optical fiber, the first cladding 14 has a lower refractive index than the first core 12. The first cladding 14 may comprise silica glass. The first core 12 and the first cladding 14 may have a refractive index difference of about 0.004. The second cladding 16 may include a fluorine-based polymer. Likewise, the first core 12 of the photonic crystal fiber may comprise silica glass to which a rare earth element has been added. The first cladding 14 may comprise silica glass in which a number of fine pores are arranged innumerably in the longitudinal direction. The second cladding 16 may comprise silica glass of the same refractive index as the first core 12. The second cladding 16 may be removed by an etching process. The second cladding 16 may be removed by ashing or chemical etching. In addition, the second cladding 16 can be removed mechanically. For example, the first optical fiber 10 may be exposed to the first cladding 14 of about 1 cm to about 10 cm in the longitudinal direction.

도 2를 참조하면, 제 1 클래딩(14) 둘레에 적어도 하나의 제 2 광섬유들(20)이 다발(bundle)로 묶일 수 있다. 제 2 광섬유들(20)은 제 2 코어들(22)을 포함할 수 있다. 제 2 광섬유들(20)은 클램프(24)에 의해 제 1 광섬유(10)와 함께 다발로 묶일 수 있다. 클램프(24)는 제 1 광섬유(10)를 중심에 두고 그 외곽에 배치되는 제 2 광섬유들(20)을 묶을 수 있다. 제 2 광섬유들(20)은 제 1 광섬유(10)의 제 1 클래딩(14) 둘레에서 단층 또는 복층으로 묶일 수 있다. 제 2 광섬유들(20)은 제 1 광섬유(10)의 제 1 클래딩(14)과 조밀하게 묶일 수 있다. 제 2 광섬유들(20)은 제 1 클래딩(14)에서 일단이 고정되고, 타단이 펌핑 광원(미도시)으로 연결될 수 있다. 제 2 광섬유들(20)은 제 1 클래딩(14)에 비스듬히 연결될 수 있다. 제 2 광섬유들(20)은 다중모드 광섬유(multi mode fiber)들 또는 폴리머 클래드와 실리카 코어 또는 불소계 실리카 클래드와 실리카 코어를 갖는 광섬유 (Hard Polymer Clad Fiber)들을 포함할 수 있다. 먼저, 다중모드 광섬유들은 제 2 코어들(22) 내에서 도파되는 빛의 모드가 여러 개인 광섬유를 포함한다. 다중모드 광섬유들의 제 2 코어들(22)은 50~100㎛정도의 직경을 가질 수 있다. 다음, 불소계 실리카 클래드와 실리카 코어를 갖는 광섬유들은 약 105㎛정도의 직경을 갖는 제 2 코어들(22)과, 약 125㎛정도의 직경을 갖는 클래딩들을 포함할 수 있다. 제 2 코어들(22)과 클래딩들 사이의 개구율(NA)는 0.15 또는 0.22 정도 일 수 있다. 제 2 코어들(22)은 순수 실리카 유리를 포함하고, 클래딩들은 불소(Fluorine)가 도핑된 실리카 유리를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, at least one second optical fibers 20 may be bundled in a bundle around the first cladding 14. The second optical fibers 20 may include second cores 22. The second optical fibers 20 may be bundled together with the first optical fiber 10 by the clamp 24. The clamp 24 may bundle the second optical fibers 20 arranged at the center of the first optical fiber 10. The second optical fibers 20 may be bundled in a single layer or multiple layers around the first cladding 14 of the first optical fiber 10. The second optical fibers 20 may be tightly bundled with the first cladding 14 of the first optical fiber 10. One end of the second optical fibers 20 may be fixed to the first cladding 14, and the other end thereof may be connected to a pumping light source (not shown). The second optical fibers 20 may be connected obliquely to the first cladding 14. The second optical fibers 20 may include multi mode optical fibers or hard polymer clad fibers having a polymer clad and a silica core or a fluorine-based silica clad and a silica core. First, the multimode optical fibers include optical fibers having several modes of light guided in the second cores 22. The second cores 22 of the multimode optical fibers may have a diameter of about 50 μm to about 100 μm. Next, the optical fibers having the fluorine-based silica clad and the silica core may include second cores 22 having a diameter of about 105 μm and claddings having a diameter of about 125 μm. The opening ratio NA between the second cores 22 and the claddings may be about 0.15 or 0.22. The second cores 22 may comprise pure silica glass, and the claddings may comprise silica glass doped with fluorine.

도 3를 참조하면, 제 1 클래딩(14) 둘레의 제 2 광섬유들(20)이 용융될 수 있다. 제 2 광섬유들(20)은 마이크로 토치, 전기 히터, CO2 레이저에 의해 제 1 클래딩(14)의 둘레에 융착될 수 있다. 마이크로 토치는 가스 인입 형태의 불꽃(flame)으로 제 2 광섬유들(20)을 용융시킬 수 있다. 전기 히터는 고온으로 제 2 광섬유들(20)을 용융시킬 수 있다. CO2 레이저는 마이크로 토치보다 정밀하게 제 2 광섬유들(20)을 용융시킬 수 있다. 제 2 광섬유들(20)은 제 1 광섬유(10)의 제 1 클래딩(14) 둘레에서 절단면이 원형 또는 꽃무늬 모양으로 융착될 수 있다. Referring to FIG. 3, the second optical fibers 20 around the first cladding 14 may be melted. The second optical fibers 20 may be fused around the first cladding 14 by a micro torch, an electric heater, or a CO 2 laser. The micro torch may melt the second optical fibers 20 with a flame in the form of gas introduction. The electric heater can melt the second optical fibers 20 at a high temperature. The CO2 laser can melt the second optical fibers 20 more precisely than the micro torch. The second optical fibers 20 may be fused in a circular or floral pattern around a first cladding 14 of the first optical fiber 10.

도 4를 참조하면, 보호막(30)이 제 2 광섬유들(20)에서 노출되는 제 1 클래딩(14)을 덮도록 코팅될 수 있다. 보호막(30)은 제 1 클래딩(14)에 융착된 제 2 광섬유들(20)과 제 2 클래딩(16)에 오버랩될 수 있다. 예를 들어, 보호막(30)은 폴리카보네이트와 같은 열가소성 플라스틱, 졸-겔 코팅용액과 같은 폴리머를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the passivation layer 30 may be coated to cover the first cladding 14 exposed by the second optical fibers 20. The passivation layer 30 may overlap the second optical fibers 20 and the second cladding 16 fused to the first cladding 14. For example, the protective film 30 may include a thermoplastic, such as polycarbonate, or a polymer, such as a sol-gel coating solution.

도 5를 참조하면, 제 1 클래딩(14) 둘레의 제 2 광섬유들(20)이 경사지게 식각될 수 있다. 제 2 광섬유들(20)은 습식식각방법 또는 레이저 식각방법에 의해 경사지게 식각될 수 있다. 따라서, 제 2 광섬유들(20)은 제 1 광섬유(10)의 제 1 클래딩(14)에 경사지게 접합되는 테이퍼링 영역(26)을 가질 수 있다. 습식식각방법은 불산, 또는 상기 불산을 포함하는 완충식각용액으로 제 2 광섬유들(20)을 제거할 수 있다. 불산 또는 완충식각용액은 제 2 광섬유들(20)을 화학적으로 식각할 수 있다. 습식식각방법은 제 2 광섬유들(20)을 식각용액에 잠기게 하는 딥방식을 포함할 수 있다. 테이퍼링 영역(26)은 제 2 광섬유들(20)이 식각용액에 잠기는 시간의 변화에 따라 형성될 수 있다. 예를 들어, 테이퍼링 영역(26)은 제 2 광섬유들(20)이 불산 또는 완충식각용액 내에서 대기 중에 서서히 끌어올려짐에 따라 형성될 수 있다. 제 2 광섬유들(20)은 클램프(24)에 인접할수록 식각 용액에 짧게 노출되고, 보호막(30)에 인접할수록 더 오랜 시간 노출될 수 있다. 레이저 식각방법은 CO2 레이저로 제 2 광섬유들(20)을 제거할 수 있다. CO2 레이저는 제 2 광섬유들(20)을 고열로 식각할 수 있다. CO2 레이저는 제 1 클래딩(14) 둘레의 제 2 광섬유들(20)을 회전되면서 식각할 수 있다. 마찬가지로, 제 2 광섬유들(20)은 클램프(24)에 인접할수록 식각 레이저 광에 짧게 노출되고, 보호막(30)에 인접할수록 더 오랜시간 식각 레이저 광에 노출될 수 있다. 보호막(30)은 습식식각방법 또는 레이저 식각방법의 제 2 광섬유들(20)의 식각 시에 1 클래딩을 보호할 수 있다.Referring to FIG. 5, the second optical fibers 20 around the first cladding 14 may be etched obliquely. The second optical fibers 20 may be inclinedly etched by a wet etching method or a laser etching method. Accordingly, the second optical fibers 20 may have a tapered region 26 that is inclinedly bonded to the first cladding 14 of the first optical fiber 10. In the wet etching method, the second optical fibers 20 may be removed with hydrofluoric acid or a buffered etching solution containing the hydrofluoric acid. The hydrofluoric acid or buffer etching solution may chemically etch the second optical fibers 20. The wet etching method may include a dip method in which the second optical fibers 20 are immersed in the etching solution. The tapered region 26 may be formed according to the change of time during which the second optical fibers 20 are immersed in the etching solution. For example, the tapered region 26 may be formed as the second optical fibers 20 are gradually pulled up in the atmosphere in hydrofluoric acid or buffered etching solution. The second optical fibers 20 may be shorter exposed to the etching solution as they are adjacent to the clamp 24, and may be exposed for a longer time as they are closer to the passivation layer 30. The laser etching method may remove the second optical fibers 20 with a CO 2 laser. The CO 2 laser may etch the second optical fibers 20 at high heat. The CO 2 laser may etch the second optical fibers 20 around the first cladding 14 while rotating. Similarly, the second optical fibers 20 may be shortly exposed to the etch laser light as they are adjacent to the clamp 24, and may be exposed to the etch laser light for a longer time as they are adjacent to the protective layer 30. The passivation layer 30 may protect one cladding during the etching of the second optical fibers 20 of the wet etching method or the laser etching method.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 커플러(40)의 제조방법은 제 1 광섬유(10)의 제 1 클래딩(14)에 접합된 제 2 광섬유들(20)을 습식식각방법 또는 레이저 식각방법으로 식각하여 제 1 클래딩(14)의 둘레에서 제 2 광섬유들(20)을 경사지게 형성할 수 있다.Therefore, the method of manufacturing the optical fiber coupler 40 according to the embodiment of the present invention wet etching method or laser etching method of the second optical fibers 20 bonded to the first cladding 14 of the first optical fiber 10. The second optical fibers 20 may be inclined around the first cladding 14 by etching.

도 6을 참조하면, 보호막(30)이 제거된 후, 제 2 광섬유들(20)의 테이퍼링 영역(26)이 표면 처리될 수 있다. 제 2 광섬유들(20)은 테이퍼링 영역(26)에서 식각시에 발생된 단층이 제거될 수 있다. 제 2 광섬유들(20)의 표면처리는 마이크로 토치 또는 CO2 레이저에 의해 수행될 수 있다. 테이퍼링 영역(26)의 표면처리는 제 2 광섬유들(20)을 통해 전달되는 광의 손실을 줄일 수 있다. 보호막(30)은 제 2 광섬유들(20)의 표면처리 시에 방해가 될 수 있기 때문에 테이퍼링 영역(26)의 표면처리 이전에 제거될 수 있다. Referring to FIG. 6, after the protective film 30 is removed, the tapered region 26 of the second optical fibers 20 may be surface treated. In the second optical fibers 20, a monolayer generated during etching in the tapered region 26 may be removed. Surface treatment of the second optical fibers 20 may be performed by a micro torch or a CO 2 laser. Surface treatment of the tapered region 26 can reduce the loss of light transmitted through the second optical fibers 20. The protective film 30 may be removed before the surface treatment of the tapered region 26 because the protective film 30 may interfere with the surface treatment of the second optical fibers 20.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 광섬유 커플러(40)의 제조방법은 제 1 광섬유(10)의 제 1 클래딩(14)에서 경사지게 식각된 제 2 광섬유들(20)을 표면처리하여 상기 제 2 광섬유들(20)에서 상기 제 1 광섬유(10)에 공급되는 광의 효율을 높일 수 있다.Therefore, in the method of manufacturing the optical fiber coupler 40 according to the embodiment of the present invention, the second optical fiber by surface treatment of the second optical fibers 20 etched obliquely in the first cladding 14 of the first optical fiber 10. In the field 20, the efficiency of light supplied to the first optical fiber 10 may be increased.

도 7을 참조하면, 제 2 광섬유들(20)의 테이퍼링 영역(26)이 밀봉재(28)에 의해 패키지될 수 있다. 밀봉재(28)는 제 1 광섬유(10)의 제 2 클래딩(16)에서 제 2 광섬유들(20)까지 커버링될 수 있다. 밀봉재(28)는 제 1 광섬유(10)와 제 2 광섬유들(20)을 외부의 힘 또는 충격으로부터 보호할 수 있다. 예를 들어, 밀봉재(28)는 알루미늄과 같은 금속 재질을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7, the tapered region 26 of the second optical fibers 20 may be packaged by the sealing material 28. The sealing material 28 may be covered from the second cladding 16 of the first optical fiber 10 to the second optical fibers 20. The sealant 28 may protect the first optical fiber 10 and the second optical fibers 20 from external force or impact. For example, the seal 28 may comprise a metal material such as aluminum.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 커플러(40)는 제 1 광섬유(10)의 측면에서 접합되는 적어도 하나의 제 2 광섬유들(20)을 통해 펌프 광이 공급되는 사이드 펌핑 구조를 갖는다. 따라서, 제 2 광섬유들(20)에 펌프 광원이 연결된 구조 및 펌프 광(52)의 진행 방향에 대해 보다 구체적으로 살펴보고자 한다.Meanwhile, the optical fiber coupler 40 according to the exemplary embodiment of the present invention has a side pumping structure in which pump light is supplied through at least one second optical fibers 20 bonded at the side of the first optical fiber 10. Therefore, the structure in which the pump light source is connected to the second optical fibers 20 and the traveling direction of the pump light 52 will be described in more detail.

도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 광섬유 커플러들(44, 46)을 나타내는 단면도들이다.8 and 9 are cross-sectional views illustrating optical fiber couplers 44 and 46 according to other embodiments of the present invention.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광섬유 커플러들(44, 46)은 제 1 코어(12) 및 상기 제 1 코어(12)를 둘러싸는 제 1 클래딩(14)을 포함하는 제 1 광섬유(10)와, 상기 제 1 클래딩(14)에 접합되고 상기 제 1 클래딩(14) 둘레에서 테이퍼진 원통 모양의 테이퍼링 영역(26)을 갖는 제 2 광섬유들(20)을 포함할 수 있다. 8 and 9, optical fiber couplers 44 and 46 according to another embodiment of the present invention may include a first core 12 and a first cladding 14 surrounding the first core 12. And a second optical fiber 20 having a cylindrical tapered region 26 bonded to the first cladding 14 and tapered around the first cladding 14. can do.

제 1 광섬유(10)는 제 1 코어(12)의 둘레에 제 1 클래딩(14) 및 제 2 클래딩(16)이 순차적으로 감싸는 이중 클래딩 광섬유(double cladding optical fiber)를 포함할 수 있다. 제 1 코어(12)는 제 2 광섬유들(20)이 접합되는 테이퍼링 영역(26)의 내부 또는 외부에서 불연속적인 절단면이 없고 테이퍼링 영역(26)의 내부에서 일정한 직경을 가질수 있다. 제 1 코어(12)는 단일모드 코어 또는 다중모드 코어를 포함할 수 있다. 제 1 코어(12)는 제 2 광섬유들(20)의 제 2 코어들(22)보다 굴절률이 높을 수 있다.The first optical fiber 10 may include a double cladding optical fiber which is sequentially wrapped around the first core 12 and the first cladding 14 and the second cladding 16. The first core 12 may have a constant diameter inside the tapered region 26 without discontinuous cutting surface inside or outside the tapered region 26 to which the second optical fibers 20 are bonded. The first core 12 may comprise a single mode core or a multimode core. The first core 12 may have a higher refractive index than the second cores 22 of the second optical fibers 20. [

제 1 클래딩(14) 및 제 2 클래딩(16)은 제 1 코어(12)보다 굴절률이 낮다. 제 1 클래딩(14), 및 제 2 클래딩(16)은 실리카 유리, 또는 불소계 고분자를 포함할 수 있다. 제 1 클래딩(14)은 제 2 클래딩(16)에 비해 더 높은 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 클래딩(14)은 실리카 유리를 포함하고, 제 2 클래딩(16)은 불소계 고분자를 포함할 수 있다. 제 1 클래딩(14)과 제 2 클래딩(16)은 서로 쉽게 분리될 수 있다. The first cladding 14 and the second cladding 16 have a lower refractive index than the first core 12. The first cladding 14 and the second cladding 16 may comprise silica glass or a fluorine-based polymer. The first cladding 14 may have a higher refractive index than the second cladding 16. For example, the first cladding 14 may comprise silica glass and the second cladding 16 may comprise a fluorine-based polymer. The first cladding 14 and the second cladding 16 can be easily separated from each other.

제 2 광섬유들(20)은 다중모드의 제 2 코어들(22)을 구비한 다중모드 광섬유를 포함할 수 있다. 제 2 광섬유들(20)은 제 1 클래딩(14)의 둘레에 단층(도 8) 또는 복층(도 9)으로 접합될 수 있다. 제 2 코어들(22)은 제 1 클래딩(14)과 동일한 굴절률을 가질 수 있다. 제 2 코어들(22)은 제 1 클래딩(14)과 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 도 8 및 도 9에 도시되지 않았지만, 제 2 광섬유들(20)은 제 2 코어들(22) 둘레를 감싸는 클래딩을 포함할 수 있다. 제 2 광섬유들(20)이 제 1 클래딩(14)의 둘레에 단층(도 8) 또는 복층(도 9)으로 접합될 때는 제 2 광섬유들(20)의 클래딩이 제거된 후, 제거후 제2 코어(22)가 제 1 클래딩 (14)에 직접 접합될 수 있다. 또한, 제 2 광섬유들(20)에 코어 클래딩 구조가 없는 실리카 광섬유를 융착 접속후 접속된 실리카 광섬유를 제 1 클래딩(14)의 둘레에 단층(도 8) 또는 복층(도 9)으로 접합 시킬 수 있다.The second optical fibers 20 may include a multimode optical fiber having second cores 22 of multiple modes. The second optical fibers 20 may be bonded in a single layer (FIG. 8) or multiple layers (FIG. 9) around the first cladding 14. The second cores 22 may have the same refractive index as the first cladding 14. The second cores 22 may be made of the same material as the first cladding 14. Although not shown in FIGS. 8 and 9, the second optical fibers 20 may include a cladding that wraps around the second cores 22. When the second optical fibers 20 are bonded in a single layer (FIG. 8) or a double layer (FIG. 9) around the first cladding 14, after the cladding of the second optical fibers 20 is removed, the second layer is removed. Core 22 may be directly bonded to first cladding 14. In addition, after the fusion splicing of the silica optical fiber without the core cladding structure to the second optical fibers 20, the connected silica optical fiber can be bonded to the circumference of the first cladding 14 in a single layer (FIG. 8) or a double layer (FIG. 9). have.

따라서, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 광섬유 커플러들(44. 46)은 다중모드의 제 2 광섬유들(20)이 원통형의 테이퍼 구조로 접합된 제 1 광섬유(10) 영역에서 제 1 코어(12)가 절단면이 없이 연속적이기 때문에 종래의 서로 다른 직경을 갖는 다발내 중심 광섬유의 코어와 이중 클래딩 광섬유의 코어들간의 접합 불일치에 따른 광손실을 방지할 수 있다.Accordingly, the optical fiber couplers 44 and 46 according to other embodiments of the present invention may include the first core in the region of the first optical fiber 10 in which the multi-mode second optical fibers 20 are bonded in a cylindrical tapered structure. Since 12) is continuous without a cutting plane, it is possible to prevent optical loss due to a mismatch between the cores of the conventional fiber bundles having the different diameters and the cores of the double cladding fibers.

제 2 광섬유들(20)은 펌프 광원(50)에서 공급되는 펌프 광(52)을 제 1 광섬유(10)에 전달할 수 있다. 펌프 광원(50)은 펌프 광(52)을 생성할 수 있다. 펌프 광원(50)은 외부에서 공급되는 전원에 의해 펌프 광(52)을 발진하는 레이저 다이오드(Laser Diode: LD)를 포함할 수 있다. 레이저 다이오드는 바(bar) 형태 또는 스택(stack) 형태로 제작될 수 있다. 펌프 광원(50)은 발광 물질의 종류에 따라 808nm, 915nm, 950nm, 980nm, 또는 1480nm 중 적어도 하나의 파장대역을 갖는 펌프 광(52)을 발진할 수 있다. The second optical fibers 20 may transmit the pump light 52 supplied from the pump light source 50 to the first optical fiber 10. Pump light source 50 may generate pump light 52. The pump light source 50 may include a laser diode (LD) that oscillates the pump light 52 by an externally supplied power. The laser diode may be manufactured in the form of a bar or a stack. The pump light source 50 may oscillate the pump light 52 having a wavelength band of at least one of 808 nm, 915 nm, 950 nm, 980 nm, or 1480 nm according to the type of light emitting material.

펌프 광(52)은 제 2 광섬유들(20)의 제 2 코어들(22)을 통해 제 1 광섬유(10)에 공급될 수 있다. 펌프 광(52)은 제 2 광섬유들(20)의 테이퍼링 영역(26)에서 제 1 광섬유(10)의 제 1 클래딩(14)으로 모두 입사될 수 있다. 이는, 제 1 클래딩(14)과 제 2 광섬유들(20)의 굴절률이 동일하기 때문이다. 펌프 광(52)은 제 2 광섬유들(20) 에서 제 1 광섬유(10)의 제 1 클래딩(14)으로 진행하면서 제 1 코어(12)에 흡수될 수 있다. The pump light 52 may be supplied to the first optical fiber 10 through the second cores 22 of the second optical fibers 20. The pump light 52 may all enter the first cladding 14 of the first optical fiber 10 in the tapered region 26 of the second optical fibers 20. This is because the refractive indices of the first cladding 14 and the second optical fibers 20 are the same. The pump light 52 may be absorbed by the first core 12 while traveling from the second optical fibers 20 to the first cladding 14 of the first optical fiber 10.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광섬유 커플러들(44, 46)은 제 1 광섬유(10)의 제 1 클래딩(14)과, 제 2 광섬유들(20)이 굴절률이 거의 같기 때문에 경계에서 펌프 광(52)이 반사되는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, the optical fiber couplers 44 and 46 according to another embodiment of the present invention pump at the boundary because the first cladding 14 of the first optical fiber 10 and the second optical fibers 20 have almost the same refractive indices. It is possible to prevent the light 52 from being reflected.

제 1 코어(12)는 제 2 광섬유들(20)로부터 입사되는 펌프 광(52)을 흡수하여 증폭 자발 방출(Amplified Spontaneous Emission: ASE)되는 활성 물질(active material)을 포함할 수 있다. 희토류 원소는 제 2 광섬유들(20)을 통해 공급되는 펌프 광(52)을 흡수하여, 준안정 상태로 여기되는 전자가 안정화되면서 단일 파장의 레이저 광을 방출 할 수 있다. 히토류 원소는 어븀(Er)과, 이터븀(Yb), 쑬륨(Tm) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어븀과 이터븀, 쑬륨 각각 1550nm, 1080nm, 2000nm 파장대역(wave band)의 레이저 광을 발진할 수 있다.The first core 12 may include an active material that absorbs the pump light 52 incident from the second optical fibers 20 and is amplified spontaneous emission (ASE). The rare earth element absorbs the pump light 52 supplied through the second optical fibers 20, so that electrons excited in a metastable state may be stabilized and emit laser light having a single wavelength. The earth element may include at least one of erbium (Er), ytterbium (Yb) and yttrium (Tm). Erbium, ytterbium, and yttrium can emit laser beams of 1550 nm, 1080 nm, and 2000 nm wave bands, respectively.

제 1 코어(12)는 제 2 광섬유들(20)이 제 1 클래딩(14)에 접합되는 방향으로 진행되는 펌프 광(52)을 흡수할 수 있다. 예를 들어, 펌프 광(52)은 제 2 광섬유들(20)이 경사지는 방향으로 제 1 클래딩(14)을 따라 진행되면서 제 1 코어(12)에 흡수될 수 있다. 펌프 광(52)의 진행 방향과, 제 1 광섬유(10)에 제 2 광섬유들(20)이 연결되는 방향이 서로 동일할 수 있다. The first core 12 may absorb the pump light 52 traveling in the direction in which the second optical fibers 20 are bonded to the first cladding 14. For example, the pump light 52 may be absorbed by the first core 12 while traveling along the first cladding 14 in a direction in which the second optical fibers 20 are inclined. The advancing direction of the pump light 52 and the direction in which the second optical fibers 20 are connected to the first optical fiber 10 may be the same.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광섬유 커플러들(44, 46)은 레이저 광이 출력되는 방향에 따라, 순방향 펌핑 모드 및 역방향 펌핑 모드를 갖는 광섬유 레이저 및 광섬유 증폭기를 구현할 수 있다. 광섬유 레이저 및 광섬유 증폭기는 순방향 및 역방향 펌핑 모드가 혼합된 양방향 펌핑 모드와, 다중 순방향 펌핑 모드를 가질 수 있다. 여기서, 제 1 광섬유(10)에서 제 2 광섬유들(20)이 연결되는 방향은 펌프 광(52)의 입사방향으로 정의될 수 있다. 순방향 펌핑 모드는 펌프 광(52)의 입사방향과, 형성된 레이저 광의 출력 방향이 동일할 수 있다. 역방향 펌핑 모드는 펌프 광(52)의 입사방향과, 형성된 레이저 광의 출력 방향이 서로 반대될 수 있다.Therefore, the optical fiber couplers 44 and 46 according to another embodiment of the present invention may implement an optical fiber laser and an optical fiber amplifier having a forward pumping mode and a reverse pumping mode according to the direction in which the laser light is output. The fiber laser and fiber optic amplifier may have a bi-directional pumping mode with mixed forward and reverse pumping modes and multiple forward pumping modes. Here, the direction in which the second optical fibers 20 are connected in the first optical fiber 10 may be defined as the incident direction of the pump light 52. In the forward pumping mode, the incident direction of the pump light 52 and the output direction of the formed laser light may be the same. In the reverse pumping mode, the incident direction of the pump light 52 and the output direction of the formed laser light may be opposite to each other.

때문에, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 광섬유 커플러들(44, 46)의 제 1 광섬유(10) 양단에 형성되는 광소자들의 종류에 따라 동작 가능한 능동 광모듈(active optical module)의 종류가 달라질 수 있다.Therefore, the type of active optical module that can be operated varies according to the type of optical elements formed at both ends of the first optical fiber 10 of the optical fiber couplers 44 and 46 according to other embodiments of the present invention. Can be.

이하, 광섬유 커플러(40)가 형성된 제 1 광섬유(10)의 양단에 연결되는 광 소자들의 종류에 따라 다양한 종류의 펌핑 모드를 갖는 능동 광모듈에 대해 실시예들을 들어 설명한다.Hereinafter, embodiments of the active optical module having various types of pumping modes according to the types of optical elements connected to both ends of the first optical fiber 10 in which the optical fiber coupler 40 is formed will be described.

도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 능동 광모듈을 개략적으로 보여주는 도면들이다.10A to 10D are schematic views illustrating an active optical module according to a first embodiment of the present invention.

도 10a 내지 도 10d를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 능동 광모듈은 도 8 및 도 9에서 개시된 제 1 광섬유(10)의 양측 말단에 제 1 및 제 2 거울(62, 64)이 형성된 연속 출력 레이저(60)를 포함할 수 있다. 연속 출력 레이저(60)는 단일 파장대역을 갖는 레이저 광을 발진시킬 수 있다. 구체적으로, 펌프 광원(50) 및 제 2 광섬유들(20)을 통해 제 1 광섬유(10)의 제 1 코어(12)에 펌프 광(52)이 입사되면, 제 1 및 제 2 거울(62, 64)사이의 제 1 광섬유(10)의 제 1 코어(12)(22)에서 레이저 광이 발진될 수 있다. 10A to 10D, the active optical module according to the first embodiment of the present invention includes first and second mirrors 62 and 64 at both ends of the first optical fiber 10 disclosed in FIGS. 8 and 9. The formed continuous output laser 60 may be included. The continuous output laser 60 can oscillate laser light having a single wavelength band. Specifically, when the pump light 52 is incident on the first core 12 of the first optical fiber 10 through the pump light source 50 and the second optical fibers 20, the first and second mirrors 62, Laser light may be oscillated in the first core 12, 22 of the first optical fiber 10 between the 64.

제 1 및 제 2 거울(62, 64)은 제 1 광섬유(10)에서 발진된 레이저 광을 공진시킬 수 있다. 제 1 거울(62)은 약 100%의 레이저 광을 반사시키고, 제 2 거울(64)은 약 5% 내지 20%의 레이저 광을 반사시킬 수 있다. 제 1 거울(62)은 레이저 광을 완전 반사시키는 풀 미러 또는 광섬유 브래그 격자(Fiber Bragg Grating : FBG)를 포함할 수 있다. 제 2 거울(64)은 레이저 광을 반투과시키는 광섬유 브래그 격자(Fiber Bragg Grating : FBG), 또는 출력 커플러(output coupler)를 포함할 수 있다. 제 1 거울(62)과 제 2 거울(64)사이에서 발진되는 레이저 광은 제 2 거울(64)에서 연장되는 피그테일 광섬유(18)를 통해 엔드 캡(68) 또는 시준기로 출력될 수 있다. The first and second mirrors 62 and 64 can resonate the laser light emitted from the first optical fiber 10. The first mirror 62 reflects about 100% of the laser light, and the second mirror 64 reflects about 5% to 20% of the laser light. The first mirror 62 may include a full mirror or fiber Bragg grating (FBG) that completely reflects the laser light. The second mirror 64 may include an optical fiber Bragg grating (FBG) or an output coupler to semi-transmit laser light. The laser light oscillated between the first mirror 62 and the second mirror 64 may be output to the end cap 68 or collimator through the pigtail optical fiber 18 extending from the second mirror 64.

도 10a를 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 능동 광모듈은 광섬유 커플러(40)가 제 1 거울(62)에서 제 2 거울(64)방향으로 배치된 순방향(forward) 펌핑 모드를 가질 수 있다. 레이저 광은 제 2 거울(64)에서 제 1 광섬유(10)의 피그테일 광섬유(18)를 통해 엔드 캡(68)으로 출력될 수 있다. 광섬유 커플러(40)는 제 1 거울(62)에 근접하여 배치될 수 있다. 펌프 광(52)은 제 1 거울(62)에서 제 2 거울(64)까지 연장되는 제 1 광섬유(10)를 따라 진행되면서 충분히 흡수될 수 있다. 따라서, 순방향 펌핑 모드는 제 1 광섬유(10) 내에서 펌프 광(52)의 진행 방향과, 레이저 광의 출력 방향이 동일할 수 있다. Referring to FIG. 10A, the active optical module according to the first embodiment of the present invention has a forward pumping mode in which the optical fiber coupler 40 is disposed in the direction from the first mirror 62 to the second mirror 64. Can be. The laser light can be output from the second mirror 64 to the end cap 68 through the pigtail optical fiber 18 of the first optical fiber 10. [ The optical fiber coupler 40 may be disposed close to the first mirror 62. The pump light 52 may be sufficiently absorbed while traveling along the first optical fiber 10 extending from the first mirror 62 to the second mirror 64. Therefore, in the forward pumping mode, the advancing direction of the pump light 52 and the output direction of the laser light in the first optical fiber 10 may be the same.

도 10b를 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 능동 광모듈은 제 2 거울(64) 에서 제 1 거울(62) 방향으로 광섬유 커플러(40)가 배치된 역방향(backward) 펌핑 모드를 가질 수 있다. 광섬유 커플러(40)는 제 2 거울(64)에 근접하는 제 1 광섬유(10)에 결합될 수 있다. 제 2 광섬유들(20)을 통해 전달되는 펌프 광(52)은 제 2 거울(64)에서 제 1 거울(62)까지 연결되는 제 1 광섬유(10)를 따라 진행되면서 충분히 흡수될 수 있다. 따라서, 역방향 펌핑 모드는 제 1 광섬유(10) 내에서 펌프 광(52)의 진행 방향과 레이저 광의 출력 방향이 서로 반대될 수 있다.10B, the active optical module according to the first embodiment of the present invention has a backward pumping mode in which the optical fiber coupler 40 is disposed in the direction from the second mirror 64 to the first mirror 62. Can be. The optical fiber coupler 40 may be coupled to the first optical fiber 10 close to the second mirror 64. The pump light 52 transmitted through the second optical fibers 20 may be sufficiently absorbed while traveling along the first optical fiber 10 connected from the second mirror 64 to the first mirror 62. Therefore, in the reverse pumping mode, the advancing direction of the pump light 52 and the output direction of the laser light in the first optical fiber 10 may be opposite to each other.

도 10c를 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 능동 광모듈은 제 1 거울(62)과 제 2 거울(64) 각각에 근접되는 제 1 광섬유(10)에 복수개의 광섬유 커플러(40)들이 서로 마주보게 배치된 양방향 펌핑 모드를 가질 수 있다. 복수개의 광섬유 커플러(40)들은 제 1 거울(62)와 제 2 거울(64)사이의 제 1 광섬유(10)에 서로 반대되는 방향으로 펌프 광(52)을 공급할 수 있다. 복수개의 광섬유 커플러(40)들은 각각 제 1 거울(62)에 인접한 제 1 광섬유(10)에서 순방향으로 배치되고, 제 2 거울(64)에 인접한 제 1 광섬유(10)에서 역방향으로 배치될 수 있다. 펌프 광(52)은 제 1 거울(62)제 1 거울(62)과 제 2 거울(64) 사이의 제 1 광섬유(10)를 따라 진행되면서 제 1 코어(12)에 충분히 흡수될 수 있다. 따라서, 양방향 펌핑 모드는 제 1 거울(62)과 제 2 거울(64) 사이의 제 1 광섬유(10)에서 서로 반대되는 방향으로 전달되는 펌프 광(52)에 의해 레이저 광이 발진될 수 있다.Referring to FIG. 10C, the active optical module according to the first embodiment of the present invention may include a plurality of optical fiber couplers 40 in the first optical fiber 10 adjacent to each of the first mirror 62 and the second mirror 64. May have a bidirectional pumping mode arranged to face each other. The plurality of optical fiber couplers 40 may supply the pump light 52 to the first optical fiber 10 between the first mirror 62 and the second mirror 64 in directions opposite to each other. The plurality of optical fiber couplers 40 may be disposed in the forward direction in the first optical fiber 10 adjacent to the first mirror 62 and in the reverse direction in the first optical fiber 10 adjacent to the second mirror 64, . The pump light 52 may be sufficiently absorbed by the first core 12 while traveling along the first optical fiber 10 between the first mirror 62 and the second mirror 64. Accordingly, in the bidirectional pumping mode, the laser light may be oscillated by the pump light 52 transmitted in opposite directions in the first optical fiber 10 between the first mirror 62 and the second mirror 64.

도 10d를 참조 하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 능동 광모듈은 제 1 광섬유(10)에 복수개의 광섬유 커플러(40)들이 동일한 방향으로 배치된 다중 순방향 펌핑 모드를 가질 수 있다. 복수개의 광섬유 커플러(40)들은 제 1 거울(62)에서 제 2 거울(64)의 방향으로 제 1 광섬유(10)에 동일한 방향의 펌프 광(52)을 전달할 수 있다. 복수개의 광섬유 커플러(40)들은 제 1 거울(62)과 제 2 거울(64)사이에서 순방향으로 배치될 수 있다. 첫번째 광섬유 커플러(40)로부터 공급되는 펌프 광이 제 1광섬유에서 고갈되면, 두번째 광커플러(40)로부터 펌프 광이 공급되어 순차적으로 레이저 광의 출력을 증가시킬 수 있다. 두번째, 광 커플러를 통해 공급되는 펌핑광의 세기는 첫번째 펌핑광의 세기보다 더 클 수 있다. Referring to FIG. 10D, the active optical module according to the first embodiment of the present invention may have a multiple forward pumping mode in which a plurality of optical fiber couplers 40 are disposed in the same direction in the first optical fiber 10. The plurality of optical fiber couplers 40 may transmit the pump light 52 in the same direction to the first optical fiber 10 in the direction of the second mirror 64 from the first mirror 62. The plurality of optical fiber couplers 40 may be disposed in the forward direction between the first mirror 62 and the second mirror 64. When the pump light supplied from the first optical fiber coupler 40 is depleted in the first optical fiber, the pump light may be supplied from the second optical coupler 40 to sequentially increase the output of the laser light. Second, the intensity of the pumped light supplied through the optocoupler may be greater than the intensity of the first pumped light.

도 11a 내지 도 11d는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 능동 광모듈을 개략적으로 보여주는 도면들이다.11A to 11D are schematic views illustrating an active optical module according to a second embodiment of the present invention.

도 11a 내지 도 11d를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 능동 광모듈은 도 8 및 도 9에서 개시된 광섬유 커플러(40)의 일측 제 1 광섬유(10)에 제 1 거울(62)과 변조기(76)가 형성되고, 타측 상기 제 1 광섬유(10)에 제 2 거울(64)이 형성된 Q 스위칭 레이저(70) 또는 모드 록킹(mode locking) 레이저를 포함할 수 있다. Q 스위칭 레이저(70) 또는 모드 록킹 레이저는 펄스 레이저 광을 발진시킬 수 있다. 제 1 거울(62)과 제 2 거울(64)사이의 제 1 광섬유(10)의 제 1 코어(12)에서 레이저 광이 발진될 수 있다. 제 1 및 제 2 거울(62, 64)은 레이저 광을 공진시킬 수 있다. 11A to 11D, an active optical module according to a second embodiment of the present invention includes a first mirror 62 and a first mirror 62 on one side of the first optical fiber 10 of the optical fiber coupler 40 disclosed in FIGS. 8 and 9. The modulator 76 may include a Q switching laser 70 or a mode locking laser having the second mirror 64 formed on the other side of the first optical fiber 10. Q switching laser 70 or a mode locking laser can oscillate pulsed laser light. The laser light can be oscillated in the first core 12 of the first optical fiber 10 between the first mirror 62 and the second mirror 64. [ The first and second mirrors 62 and 64 can resonate the laser light.

변조기(76)는 아날로그 또는 디지털 전기 신호를 가지고 레이저 광을 변조시킬 수 있다. 변조기(76)는 제 1 거울(62)과 제 2 거울(64)사이에서 발진되는 레이저 광을 스위칭하여 펄스 레이저 광으로 만들 수 있다. 변조기(76)의 주기적인 온오프 동작에 따라 펄스 레이저 광이 생성될 수 있다. 예를 들어, 펄스 레이저 광은 변조기(76)가 턴온될 때 발진되고, 변조기(76)가 턴오프될 때 생성되지 않을 수 있다. The modulator 76 may modulate the laser light with an analog or digital electrical signal. The modulator 76 may switch the laser light oscillated between the first mirror 62 and the second mirror 64 to make it into pulsed laser light. Pulsed laser light can be generated in accordance with the periodic on / off operation of the modulator 76. [ For example, the pulsed laser light may oscillate when the modulator 76 is turned on and not when the modulator 76 is turned off.

제 1 거울(62)은 약 100%의 레이저 광을 반사시키고, 제 2 거울(64)은 약 5% 내지 20%의 레이저 광을 반사시킬 수 있다. 제 1 거울(62)은 레이저 광을 완전 반사시키는 풀 미러 또는 광섬유 브래그 격자(Fiber Bragg Grating : FBG)를 포함할 수 있다. 제 2 거울(64)은 레이저 광을 반투과시키는 광섬유 브래그 격자(Fiber Bragg Grating : FBG), 또는 출력 커플러(output coupler)를 포함할 수 있다. 제 1 거울(62)과 제 2 거울(64) 사이에서 발진되는 레이저 광은 제 2 거울(64)에서 연장되는 피그테일 광섬유(18)를 통해 엔드 캡(68) 또는 시준기로 출력될 수 있다. The first mirror 62 reflects about 100% of the laser light, and the second mirror 64 reflects about 5% to 20% of the laser light. The first mirror 62 may include a full mirror or fiber Bragg grating (FBG) that completely reflects the laser light. The second mirror 64 may include an optical fiber Bragg grating (FBG) or an output coupler to semi-transmit laser light. The laser light oscillated between the first mirror 62 and the second mirror 64 may be output to the end cap 68 or the collimator through the pigtail optical fiber 18 extending in the second mirror 64.

도 11a를 참조 하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 능동 광모듈은 제 1 거울(62)에서 제 2 거울(64) 방향으로 광섬유 커플러(40)가 배치된 순방향(forward) 펌핑 모드를 가질 수 있다. 여기서, 펄스 레이저 광은 제 2 거울(64)에서 피그테일 광섬유(18)를 통해 앤드 캡(68)으로 출력될 수 있다. 광섬유 커플러(40)는 제 1 거울(62)에 근접하는 제 1 광섬유(10)에 배치될 수 있다. 펌프 광(52)은 제 1 거울(62)에서 제 2 거울(64)까지 연결되는 제 1 광섬유(10)를 따라 진행되면서 충분히 흡수될 수 있다. 따라서, 순방향 펌핑 모드는 제 1 광섬유(10) 내에서 펌프 광(52)의 진행 방향과 펄스 레이저 광의 출력 진행 방향이 동일할 수 있다. Referring to FIG. 11A, the active optical module according to the second embodiment of the present invention has a forward pumping mode in which the optical fiber coupler 40 is disposed in the direction from the first mirror 62 to the second mirror 64. Can be. Here, the pulsed laser light can be output from the second mirror 64 to the end cap 68 via the pigtail optical fiber 18. [ The optical fiber coupler 40 may be disposed in the first optical fiber 10 close to the first mirror 62. The pump light 52 may be sufficiently absorbed while traveling along the first optical fiber 10 connected from the first mirror 62 to the second mirror 64. Therefore, in the forward pumping mode, the advancing direction of the pump light 52 and the output advancing direction of the pulsed laser light may be the same in the first optical fiber 10.

도 11b를 참조 하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 능동 광모듈은 제 2 거울(64)에서 제 1 거울(62)방향으로 광섬유 커플러(40)가 배치된 역방향(backward) 펌핑 모드를 가질 수 있다. 광섬유 커플러(40)는 제 2 거울(64)에 근접하는 제 1 광섬유(10)에 배치될 수 있다. 펌프 광(52)은 제 2 거울(64)에서 제 1 거울(62)까지 연결되는 제 1 광섬유(10)를 따라 진행되면서 충분히 흡수될 수 있다. 따라서, 역방향 펌핑 모드는 제 1 광섬유(10) 내에서 펌프 광(52)의 진행 방향과 펄스 레이저 광의 출력 진행 방향이 서로 반대될 수 있다. Referring to FIG. 11B, the active optical module according to the second embodiment of the present invention has a backward pumping mode in which the optical fiber coupler 40 is disposed in the direction from the second mirror 64 to the first mirror 62. Can be. The optical fiber coupler 40 may be disposed in the first optical fiber 10 close to the second mirror 64. The pump light 52 may be sufficiently absorbed while traveling along the first optical fiber 10 connected from the second mirror 64 to the first mirror 62. Therefore, in the reverse pumping mode, the advancing direction of the pump light 52 and the advancing direction of the pulse laser light may be opposite to each other in the first optical fiber 10.

도 11c를 참조 하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 능동 광모듈은 제 1 거울(62)과 제 2 거울(64) 각각 근접되는 제 1 광섬유(10)에 복수개의 광섬유 커플러(40)들이 서로 마주보게 배치된 양방향 펌핑 모드를 가질 수 있다. 복수개의 광섬유 커플러(40)들은 제 1 거울(62)와 제 2 거울(64)사이의 제 1 광섬유(10)에 서로 반대되는 방향으로 펌프 광(52)을 공급할 수 있다. 복수개의 광섬유 커플러(40)들은 각각 제 1 거울(62)에 인접한 제 1 광섬유(10)에서 순방향으로 배치되고, 제 2 거울(64)에 인접한 제 1 광섬유(10)에서 역방향으로 배치될 수 있다. 펌프 광(52)은 제 1 거울(62)과 제 2 거울(64) 사이의 제 1 광섬유(10)를 따라 진행되면서 제 1 코어(12)에 충분히 흡수될 수 있다. 따라서, 양방향 펌핑 모드는 제 1 거울(62)과 제 2 거울(64) 사이의 제 1 광섬유(10)에서 서로 반대되는 방향으로 전달되는 펌프 광(52)에 의해 펄스 레이저 광이 발진될 수 있다. Referring to FIG. 11C, the active optical module according to the second embodiment of the present invention includes a plurality of optical fiber couplers 40 in the first optical fiber 10 adjacent to each of the first mirror 62 and the second mirror 64. It may have a bidirectional pumping mode disposed to face each other. The plurality of optical fiber couplers 40 may supply the pump light 52 to the first optical fiber 10 between the first mirror 62 and the second mirror 64 in directions opposite to each other. The plurality of optical fiber couplers 40 may be disposed in the forward direction in the first optical fiber 10 adjacent to the first mirror 62 and in the reverse direction in the first optical fiber 10 adjacent to the second mirror 64, . The pump light 52 may be sufficiently absorbed by the first core 12 while traveling along the first optical fiber 10 between the first mirror 62 and the second mirror 64. Accordingly, in the bidirectional pumping mode, the pulsed laser light may be oscillated by the pump light 52 transmitted in opposite directions in the first optical fiber 10 between the first mirror 62 and the second mirror 64. .

도 11d를 참조 하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 능동 광모듈은 제 1 거울(62)과 제 2 거울(64)사이의 제 1 광섬유(10)에 복수개의 광섬유 커플러(40)들이 동일한 방향으로 배치된 다중 순방향 펌핑 모드를 가질 수 있다. 복수개의 광섬유 커플러(40)들은 제 1 광섬유(10)에서 동일한 방향의 펌프 광(52)을 전달할 수 있다. 복수개의 광섬유 커플러(40)들은 제 1 거울(62)과 제 2 거울(64)사이에서 순방향으로 배치될 수 있다. 첫번째 광섬유 커플러(40)로부터 공급되는 펌프광이 제 1광섬유에서 고갈되면 두번째 광커플러(40)로부터 펌프광이 공급되어 순차적으로 레이저 광의 출력을 늘릴 수 있다. 두번째 광 커플러를 통해 공급되는 펌핑광의 세기는 첫번째 펌핑광의 세기보다 더 클 수 있다. Referring to FIG. 11D, in the active optical module according to the second embodiment of the present invention, a plurality of optical fiber couplers 40 are identical to the first optical fiber 10 between the first mirror 62 and the second mirror 64. It can have multiple forward pumping modes arranged in the direction. The plurality of optical fiber couplers 40 may transmit the pump light 52 in the same direction in the first optical fiber 10. The plurality of optical fiber couplers 40 may be disposed in the forward direction between the first mirror 62 and the second mirror 64. When the pump light supplied from the first optical coupler 40 is depleted in the first optical fiber, the pump light may be supplied from the second optical coupler 40 to sequentially increase the output of the laser light. The intensity of the pumping light supplied through the second optocoupler may be greater than the intensity of the first pumping light.

도 12a 내지 도 12d는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 능동 광모듈을 개략적으로 보여주는 도면들이다.12A to 12D are schematic views illustrating an active optical module according to a third embodiment of the present invention.

도 12a 내지 도 12d를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 능동 광모듈은 도 8 및 도 9에서 개시된 광섬유 커플러(40)의 일측에 신호원(signal source, 86)과 제 1 아이솔레이터(82)가 형성되고, 타측에 제 2 아이솔레이터(84)가 형성된 레이저 광 증폭기(80)를 포함할 수 있다. 레이저 광 증폭기(80)는 광섬유 커플러(40)에서 전달되는 펌프 광(52)으로 레이저 광(86)을 증폭시킬 수 있다. 신호원(86)은 반도체 광원, 또 다른 레이저 광섬유 증폭기(80)의 출력단, 광섬유 레이저를 포함할 수 있다. 펌프 광원(50)은 제 1 광섬유(10)에 펌프 광(52)을 공급할 수 있다. 출력 레이저 광은 신호원(86)에서 입력되는 신호가 증폭되어 출력될 수 있다. 따라서, 레이저 광 증폭기(80)는 신호원(86)의 신호에 따라 증폭되는 레이저 광을 출력시킬 수 있다. 12A to 12D, an active optical module according to a third embodiment of the present invention may include a signal source 86 and a first isolator at one side of the optical fiber coupler 40 disclosed in FIGS. 8 and 9. 82 may be formed, and may include a laser optical amplifier 80 having a second isolator 84 formed on the other side. The laser light amplifier 80 may amplify the laser light 86 with the pump light 52 delivered from the optical fiber coupler 40. The signal source 86 may include a semiconductor light source, an output end of another laser optical fiber amplifier 80, and a fiber laser. The pump light source 50 may supply the pump light 52 to the first optical fiber 10. The output laser light can be amplified and output from a signal input from the signal source 86. [ Therefore, the laser light amplifier 80 can output the laser light amplified in accordance with the signal of the signal source 86.

제 1 아이솔레이터(82)와 제 2 아이솔레이터(84)는 레이저 광을 제 1 광섬유(10)을 따라 엔드 캡(68)으로 전달할 수 있다. 제 1 아이솔레이터(82)는 신호원(92)에서 출력되는 신호를 통과시킬 수 있다. 반면, 제 1 아이솔레이터(82)는 신호원(86)으로 되돌아오는 레이저 광을 차단할 수 있다. 제 2 아이솔레이터(82)는 피그테일 광섬유(18)를 통해 엔드 캡(68)으로 진행되는 레이저 광을 통과시킬 수 있다. 반면, 제 2 아이솔레이터(82)는 엔드 캡(68)에서 피그테일 광섬유(18)를 통해 제 1 광섬유(10)로 되돌아오는 레이저 광을 차단할 수 있다. 제 2 아이솔레이터(82)는 생략될 수 있다. The first isolator 82 and the second isolator 84 may transmit the laser light to the end cap 68 along the first optical fiber 10. The first isolator 82 can pass the signal output from the signal source 92. [ On the other hand, the first isolator 82 can block the laser light returning to the signal source 86. The second isolator 82 can pass the laser light traveling to the end cap 68 through the pigtail optical fiber 18. On the other hand, the second isolator 82 can cut off the laser light returning from the end cap 68 to the first optical fiber 10 through the pigtail optical fiber 18. The second isolator 82 may be omitted.

도 12a를 참조 하여, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 능동 광모듈은 제 1 아이솔레이터(82)에서 제 2 아이솔레이터(84) 방향으로 광섬유 커플러(40)가 배치된 순방향(forward) 펌핑 모드를 가질 수 있다. 출력 레이저 광은 제 2 아이솔레이터(84)에서 피그테일 광섬유(18)를 통해 엔드 캡(68)으로 출력될 수 있다. 광섬유 커플러(40)는 제 1 아이솔레이터(82)에 근접하는 제 1 광섬유(10)에 배치될 수 있다. 펌프 광(52)은 제 1 아이솔레이터(82)에서 제 2 아이솔레이터(84)까지 연결되는 제 1 광섬유(10)를 따라 진행되면서 충분히 흡수될 수 있다. 따라서, 순방향 펌핑 모드는 제 1 광섬유(10) 내에서 펌프 광(52)의 진행 방향과 증폭된 출력 레이저 광의 진행 방향이 동일할 수 있다. Referring to FIG. 12A, an active optical module according to a third embodiment of the present invention has a forward pumping mode in which an optical fiber coupler 40 is disposed in a direction from the first isolator 82 to the second isolator 84. Can be. The output laser light may be output from the second isolator 84 to the end cap 68 through the pigtail optical fiber 18. [ The optical fiber coupler 40 may be disposed in the first optical fiber 10 close to the first isolator 82. The pump light 52 may be sufficiently absorbed while traveling along the first optical fiber 10 connected from the first isolator 82 to the second isolator 84. Accordingly, in the forward pumping mode, the traveling direction of the pump light 52 and the amplified output laser light in the first optical fiber 10 may be the same.

도 12b를 참조 하여, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 능동 광모듈은 제 2 아이솔레이터(84)에서 제 1 아이솔레이터(82) 방향으로 광섬유 커플러(40)가 배치된 역방향(backward) 펌핑 모드를 가질 수 있다. 광섬유 커플러(40)는 제 2 아이솔레이터(84)에 근접하는 제 1 광섬유(10)에 결합될 수 있다. 펌프 광(52)은 제 2 아이솔레이터(84)에서 제 1 아이솔레이터(82)까지 연장되는 제 1 광섬유(10)를 따라 진행되면서 충분히 흡수될 수 있다. 따라서, 역방향 펌핑 모드는 제 1 광섬유(10) 내에서 펌프 광(52)의 진행 방향과 증폭된 출력 레이저 광의 진행 방향이 서로 반대될 수 있다.12B, the active optical module according to the third embodiment of the present invention has a backward pumping mode in which the optical fiber coupler 40 is disposed in the direction from the second isolator 84 to the first isolator 82. Can be. The optical fiber coupler 40 may be coupled to the first optical fiber 10 close to the second isolator 84. The pump light 52 may be sufficiently absorbed while traveling along the first optical fiber 10 extending from the second isolator 84 to the first isolator 82. Therefore, in the reverse pumping mode, the advancing direction of the pump light 52 and the advancing direction of the amplified output laser light in the first optical fiber 10 may be opposite to each other.

도 12c를 참조 하여, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 능동 광모듈은 제 1 아이솔레이터(82)와 제 2 아이솔레이터(84) 각각 근접되는 제 1 광섬유(10)에 복수개의 광섬유 커플러(40)들이 서로 마주보게 배치된 양방향 펌핑 모드를 가질 수 있다. 여기서, 제 1 아이솔레이터(82)와 제 2 아이솔레이터(84)는 역방향으로 진행되는 레이저 광을 차단할 수 있다. 복수개의 광섬유 커플러(40)들은 각각 제 1 아이솔레이터(82)에 인접한 제 1 광섬유(10)에서 순방향으로 배치되고, 제 2 아이솔레이터(84)에 인접한 제 1 광섬유(10)에서 역방향으로 배치될 수 있다. 펌프 광(52)은 제 1 아이솔레이터(82)와 제 2 아이솔레이터(84)사이의 제 1 광섬유(10)를 따라 진행되면서 흡수될 수 있다. 따라서, 양방향 펌핑 모드는 제 1 아이솔레이터(82)와 제 2 아이솔레이터(84)사이의 제 1 광섬유(10)에서 서로 반대되는 방향으로 전달되는 펌프 광(52)에 의해 증폭된 레이저 광이 발진될 수 있다.12C, the active optical module according to the third embodiment of the present invention includes a plurality of optical fiber couplers 40 in the first optical fiber 10 adjacent to each of the first isolator 82 and the second isolator 84. It may have a bidirectional pumping mode disposed to face each other. Here, the first isolator 82 and the second isolator 84 can block the laser light traveling in the reverse direction. The plurality of optical fiber couplers 40 may be arranged in the forward direction in the first optical fiber 10 adjacent to the first isolator 82 and in the reverse direction in the first optical fiber 10 adjacent to the second isolator 84, . The pump light 52 may be absorbed while traveling along the first optical fiber 10 between the first isolator 82 and the second isolator 84. Accordingly, in the bidirectional pumping mode, the laser light amplified by the pump light 52 transmitted in opposite directions in the first optical fiber 10 between the first isolator 82 and the second isolator 84 may be oscillated. have.

도 12d를 참조 하여, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 능동 광모듈은 제 1 아이솔레이터(82)와 제 2 아이솔레이터(84)사이의 제 1 광섬유(10)에 복수개의 광섬유 커플러(40)들이 배치된 다중 순방향 펌핑 모드를 가질 수 있다. 복수개의 광섬유 커플러(40)들은 제 1 아이솔레이터(82)에서 제 2 아이솔레이터(84)까지 동일한 방향으로 배치될 수 있다. 복수개의 광섬유 커플러(40)들은 제 1 아이솔레이터(82)에서 제 2 아이솔레이터(84)까지 제 1 광섬유(10)에 펌프 광(52)을 전달할 수 있다. 복수개의 광섬유 커플러(40)들은 상기 제 1 아이솔레이터(82)와 제 2 아이솔레이터(84)의 사이에 배치될 수 있다. 첫번째 광섬유 커플러(40)로부터 공급되는 펌프광이 제 1광섬유에서 고갈되면 두번째 광커플러(40)로부터 펌프광이 공급되어 순차적으로 레이저 광의 증폭을 키울수 있다. 두번째 광 커플러를 통해 공급되는 펌핑광의 세기는 첫번째 펌핑광의 세기보다 더 클 수 있다. 12D, in the active optical module according to the third embodiment of the present invention, a plurality of optical fiber couplers 40 are disposed in the first optical fiber 10 between the first isolator 82 and the second isolator 84. Multiple forward pumping modes. The plurality of optical fiber couplers 40 may be arranged in the same direction from the first isolator 82 to the second isolator 84. The plurality of optical fiber couplers 40 may transmit the pump light 52 to the first optical fiber 10 from the first isolator 82 to the second isolator 84. The plurality of optical fiber couplers 40 may be disposed between the first isolator 82 and the second isolator 84. When the pump light supplied from the first optical coupler 40 is depleted in the first optical fiber, the pump light may be supplied from the second optical coupler 40 to sequentially increase the amplification of the laser light. The intensity of the pumping light supplied through the second optocoupler may be greater than the intensity of the first pumping light.

도 13a 내지 도 13d는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 능동 광모듈을 개략적으로 보여주는 도면들이다.13A to 13D are views schematically showing an active optical module according to a fourth embodiment of the present invention.

도 13a 내지 도 13d를 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 광섬유 증폭기는 도 8 및 도 9에서 개시된 광섬유 커플러(40) 일측에 마스터 오실레이터(96)와 제 1 아이솔레이터(82)가 형성되고, 타측에 제 2 아이솔레이터(84)가 형성된 MOPA(Master Oscillator-Power-Amplifier) 광섬유 증폭기(90)를 포함할 수 있다. MOPA 광섬유 증폭기(90)는 광섬유 커플러(40)에서 전달되는 펌프 광(52)으로 레이저 광을 증강시킬 수 있다. 펌프 광원(50)은 광섬유 커플러(40)를 통해 제 1 광섬유(10)에 펌프 광(52)을 공급할 수 있다. 레이저 광은 마스터 오실레이터(96)에서 입력되는 펄스 신호에 따라 펄스 레이저 광으로 출력될 수 있다. 마스터 오실레이터(96)는 펄스 신호를 생성하는 주파수 발진기를 포함할 수 있다.13A to 13D, in the optical fiber amplifier according to the fourth embodiment of the present invention, a master oscillator 96 and a first isolator 82 are formed on one side of the optical fiber coupler 40 disclosed in FIGS. 8 and 9. It may include a master oscillator-power-amplifier (MOPA) optical fiber amplifier 90 having a second isolator 84 formed on the other side. The MOPA fiber amplifier 90 may augment the laser light with pump light 52 delivered from the fiber coupler 40. The pump light source 50 may supply the pump light 52 to the first optical fiber 10 through the optical fiber coupler 40. The laser light may be output as pulse laser light in accordance with a pulse signal input from the master oscillator 96. [ The master oscillator 96 may include a frequency oscillator that generates a pulse signal.

제 1 아이솔레이터(82)와 제 2 아이솔레이터(84)는 레이저 광을 제 1 광섬유(10)을 따라 엔드 캡(68)으로 전달할 수 있다. 제 1 아이솔레이터(82)는 신호원(92)에서 출력되는 신호를 통과시킬 수 있다. 반면, 제 1 아이솔레이터(82)는 신호원(86)으로 되돌아오는 레이저 광을 차단할 수 있다. 제 2 아이솔레이터(82)는 피그테일 광섬유(18)를 통해 엔드 캡(68)으로 진행되는 레이저 광을 통과시킬 수 있다. 반면, 제 2 아이솔레이터(82)는 엔드 캡(68)에서 피그테일 광섬유(18)를 통해 제 1 광섬유(10)로 되돌아오는 레이저 광을 차단할 수 있다. 제 2 아이솔레이터(82)는 생략될 수 있다. The first isolator 82 and the second isolator 84 may transmit the laser light to the end cap 68 along the first optical fiber 10. The first isolator 82 can pass the signal output from the signal source 92. [ On the other hand, the first isolator 82 can block the laser light returning to the signal source 86. The second isolator 82 can pass the laser light traveling to the end cap 68 through the pigtail optical fiber 18. On the other hand, the second isolator 82 can cut off the laser light returning from the end cap 68 to the first optical fiber 10 through the pigtail optical fiber 18. The second isolator 82 may be omitted.

도 13a를 참조 하여, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 능동 광모듈은 제 1 아이솔레이터(82)에서 제 2 아이솔레이터(84) 방향으로 광섬유 커플러(40)가 배치된 순방향(forward) 펌핑 모드를 가질 수 있다. 펄스 레이저 광은 제 2 아이솔레이터(84)에서 피그테일 광섬유(18)를 통해 엔드 캡(68)으로 출력될 수 있다. 광섬유 커플러(40)는 제 1 아이솔레이터(82)에 근접하는 제 1 광섬유(10)에 결합될 수 있다. 펌프 광(52)은 제 1 아이솔레이터(82)에서 제 2 아이솔레이터(84)까지 연장되는 제 1 광섬유(10)를 따라 진행되면서 충분히 흡수될 수 있다. 따라서, 순방향 펌핑 모드는 제 1 광섬유(10) 내에서 펌프 광(52)의 진행 방향과 증폭된 펄스 레이저 광의 진행 방향이 동일할 수 있다. Referring to FIG. 13A, the active optical module according to the fourth embodiment of the present invention has a forward pumping mode in which the optical fiber coupler 40 is disposed in a direction from the first isolator 82 to the second isolator 84. Can be. The pulsed laser light may be output from the second isolator 84 to the end cap 68 via the pigtail optical fiber 18. [ The optical fiber coupler 40 may be coupled to the first optical fiber 10 close to the first isolator 82. The pump light 52 may be sufficiently absorbed while traveling along the first optical fiber 10 extending from the first isolator 82 to the second isolator 84. Therefore, in the forward pumping mode, the traveling direction of the pump light 52 and the amplified pulse laser light in the first optical fiber 10 may be the same.

도 13b를 참조 하여, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 능동 광모듈은 제 2 아이솔레이터(84)에서 제 1 아이솔레이터(82) 방향으로 광섬유 커플러(40)가 배치된 역방향(backward) 펌핑 모드를 가질 수 있다. 광섬유 커플러(40)는 제 2 아이솔레이터(84)에 근접하는 제 1 광섬유(10)에 배치될 수 있다. 펌프 광(52)은 제 2 아이솔레이터(84)에서 제 1 아이솔레이터(82)까지 연장되는 제 1 광섬유(10)를 따라 진행되면서 충분히 흡수될 수 있다. 따라서, 역방향 펌핑 모드는 제 1 광섬유(10) 내에서 펌프 광(52)의 진행 방향과 증폭된 출력 펄스 레이저 광의 진행 방향이 서로 반대될 수 있다. Referring to FIG. 13B, the active optical module according to the fourth embodiment of the present invention has a backward pumping mode in which the optical fiber coupler 40 is disposed in the direction from the second isolator 84 to the first isolator 82. Can be. The optical fiber coupler 40 may be disposed in the first optical fiber 10 close to the second isolator 84. The pump light 52 may be sufficiently absorbed while traveling along the first optical fiber 10 extending from the second isolator 84 to the first isolator 82. Therefore, in the reverse pumping mode, the advancing direction of the pump light 52 and the advancing direction of the amplified output pulse laser light in the first optical fiber 10 may be opposite to each other.

도 13c를 참조 하여, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 능동 광모듈은 제 1 아이솔레이터(82)와 제 2 아이솔레이터(84) 각각 근접되는 제 1 광섬유(10)에 복수개의 광섬유 커플러(40)들이 서로 마주보게 배치된 양방향 펌핑 모드를 가질 수 있다. 제 1 아이솔레이터(82)와 제 2 아이솔레이터(84)는 역방향으로 진행되는 레이저 광을 차단할 수 있다. 복수개의 광섬유 커플러(40)들은 제 1 아이솔레이터(82)와 제 2 아이솔레이터(84)사이의 제 1 광섬유(10)에서 서로 반대되는 방향으로 펌프 광(52)을 전달할 수 있다. 복수개의 광섬유 커플러(40)들은 각각 제 1 아이솔레이터(82)에 인접한 제 1 광섬유(10)에서 순방향으로 배치되고, 제 2 아이솔레이터(84)에 인접한 제 1 광섬유(10)에서 역방향으로 배치될 수 있다. 따라서, 양방향 펌핑 모드는 제 1 아이솔레이터(82)와 제 2 아이솔레이터(84)사이의 제 1 광섬유(10)에서 서로 반대되는 방향으로 전달되는 펌프 광(52)에 의해 펄스 레이저 광이 증폭될 수 있다.Referring to FIG. 13C, the active optical module according to the fourth embodiment includes a plurality of optical fiber couplers 40 in the first optical fiber 10 adjacent to each of the first isolator 82 and the second isolator 84. It may have a bidirectional pumping mode disposed to face each other. The first isolator 82 and the second isolator 84 can block the laser light traveling in the reverse direction. The plurality of optical fiber couplers 40 may transmit the pump light 52 in directions opposite to each other in the first optical fiber 10 between the first isolator 82 and the second isolator 84. The plurality of optical fiber couplers 40 may be arranged in the forward direction in the first optical fiber 10 adjacent to the first isolator 82 and in the reverse direction in the first optical fiber 10 adjacent to the second isolator 84, . Accordingly, in the bidirectional pumping mode, the pulsed laser light may be amplified by the pump light 52 transmitted in opposite directions in the first optical fiber 10 between the first isolator 82 and the second isolator 84. .

도 13d를 참조 하여, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 능동 광모듈은 제 1 아이솔레이터(82)와 제 2 아이솔레이터(84)사이의 제 1 광섬유(10)에 복수개의 광섬유 커플러(40)들이 동일한 방향으로 배치된 다중 순방향 펌핑 모드를 가질 수 있다. 복수개의 광섬유 커플러(40)들은 제 1 아이솔레이터(82)에서 제 2 아이솔레이터(84) 방향으로 펌프 광(52)을 전달할 수 있다. 복수개의 광섬유 커플러(40)들은 상기 제 1 아이솔레이터(82)와 제 2 아이솔레이터(84)의 사이에 배치될 수 있다. 첫번째 광섬유 커플러(40)로부터 공급되는 펌프광이 제 1광섬유에서 고갈되면 두번째 광커플러(40)로부터 펌프광이 공급되어 순차적으로 레이저 광의 증폭을 키울수 있다. 두번째 광 커플러를 통해 공급되는 펌핑광의 세기는 첫번째 펌핑광의 세기보다 더 클 수 있다. Referring to FIG. 13D, in the active optical module according to the fourth embodiment of the present invention, a plurality of optical fiber couplers 40 are identical to the first optical fiber 10 between the first isolator 82 and the second isolator 84. It can have multiple forward pumping modes arranged in the direction. The plurality of optical fiber couplers 40 may transmit the pump light 52 from the first isolator 82 toward the second isolator 84. The plurality of optical fiber couplers 40 may be disposed between the first isolator 82 and the second isolator 84. When the pump light supplied from the first optical coupler 40 is depleted in the first optical fiber, the pump light may be supplied from the second optical coupler 40 to sequentially increase the amplification of the laser light. The intensity of the pumped light supplied through the second optocoupler may be greater than the intensity of the first pumped light .

이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative and non-restrictive in every respect.

10: 제 1 광섬유 20: 제 2 광섬유들
30: 보호막 40, 42, 44, 46: 광섬유 커플러
50: 펌프 광원 60: 연속 출력 레이저
70: Q스위칭 레이저 80: 레이저 광 증폭기
90: MOPA 광섬유 증폭기10: first optical fiber 20: second optical fiber
30: protective film 40, 42, 44, 46: optical fiber coupler
50: pump light source 60: continuous output laser
70: Q switching laser 80: laser light amplifier
90: MOPA fiber optic amplifier

Claims (20)

제 1 코어, 및 상기 제 1 코어를 둘러싸는 제 1 클래딩을 포함하는 제 1 광섬유; 및 상기 제 1 광섬유의 상기 제 1 클래딩을 둘러싸고 원통형으로 접합되는 테이퍼 영역을 구비하는 제 2 광섬유들을 포함하되,
상기 제 1 코어는 상기 테이퍼 영역에서 동일한 크기의 직경을 갖고,
상기 제 1 광섬유는 상기 제 1 클래딩을 둘러싸는 제 2 클래딩을 더 포함하는 이중 클래딩 광섬유, 및 광자결정 광섬유 중 적어도 하나를 포함하는 광섬유 커플러.A first optical fiber including a first core, and a first cladding surrounding the first core; And second optical fibers having a tapered region surrounding the first cladding of the first optical fiber and cylindrically bonded thereto,
The first core has a diameter of the same size in the tapered region,
And the first optical fiber comprises at least one of a double cladding optical fiber and a photonic crystal optical fiber further comprising a second cladding surrounding the first cladding. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 광섬유들은 다중모드 광섬유를 포함하는 광섬유 커플러.The method of claim 1,
And the second optical fibers include a multimode optical fiber. 제 1 광섬유 둘레에 적어도 하나의 제 2 광섬유들을 고정하는 단계;
상기 제 2 광섬유들을 상기 제 1 광섬유에 융착하는 단계;
상기 제 2 광섬유들에서 노출되는 제 1 광섬유를 보호막으로 코팅하는 단계;및
상기 제 2 광섬유들을 경사지게 식각 용액으로 식각하는 단계를 포함하되,
상기 보호막은 상기 제 2 광섬유들의 식각 시에 상기 식각 용액으로부터 상기 제 1 광섬유를 보호하는 광섬유 커플러의 제조방법.Fixing at least one second optical fiber around the first optical fiber;
Fusing the second optical fibers to the first optical fiber;
Coating a first optical fiber exposed by the second optical fibers with a protective film; and
Etching the second optical fibers obliquely with an etching solution,
The protective layer protects the first optical fiber from the etching solution during the etching of the second optical fiber. 삭제delete 삭제delete 제 4 항에 있어서,
상기 식각 용액은 완충 식각용액 및 불산 중 적어도 하나를 포함하는 광섬유 커플러의 제조방법5. The method of claim 4,
The etching solution is a method of manufacturing an optical fiber coupler comprising at least one of a buffered etching solution and hydrofluoric acid 제 7 항에 있어서,
상기 완충 식각용액은 불화암모늄 및 불산을 포함하는 광섬유 커플러의 제조방법.The method of claim 7, wherein
The buffer etching solution is a method of manufacturing an optical fiber coupler comprising ammonium fluoride and hydrofluoric acid. 삭제delete 제 4 항에 있어서,
상기 제 2 광섬유들의 식각 후에 표면처리를 하는 단계를 더 포함하는 광섬유 커플러의 제조방법.5. The method of claim 4,
And performing surface treatment after etching the second optical fibers. 제 10 항에 있어서,
상기 표면처리는 토치 또는 레이저를 이용하여 제 2 광섬유들을 용융하는 광섬유 커플러의 제조방법.11. The method of claim 10,
The surface treatment is a method of manufacturing an optical fiber coupler to melt the second optical fibers using a torch or a laser. 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 광섬유와 제 2 광섬유들을 패키지하는 단계를 더 포함하는 광섬유 커플러의 제조방법.The method of claim 7, wherein
And packaging the first and second optical fibers. 펌프 광원;
제 1 코어 및 상기 제 1 코어를 둘러싸는 제 1 클래딩을 포함하는 제 1 광섬유와, 상기 제 1 광섬유의 상기 제 1 클래딩을 둘러싸고 원통형으로 접합되는 테이퍼링 영역을 구비하는 제 2 광섬유들을 포함하는 광섬유 커플러;
상기 광섬유 커플러에 통과되는 상기 제 1 광섬유의 일단에 형성된 제 1 광 소자; 및
상기 제 1 광 소자에 대향되는 상기 제 1 광섬유의 타단에 형성되고, 상기 제 1 광섬유에서 발생되는 레이저 광을 방출하는 제 2 광 소자를 포함하되,
상기 광섬유 커플러의 상기 제 1 코어는 상기 테이퍼링 영역 내에서 동일한 크기의 직경을 갖는 능동 광모듈.A pump light source;
An optical fiber coupler comprising a first optical fiber comprising a first core and a first cladding surrounding the first core, and second optical fibers having a tapering region that is cylindrically bonded to surround the first cladding of the first optical fiber. ;
A first optical element formed at one end of the first optical fiber passing through the optical fiber coupler; And
And a second optical element formed at the other end of the first optical fiber facing the first optical element and emitting laser light generated in the first optical fiber,
And the first core of the optical fiber coupler has a diameter of the same size in the tapered region. 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 광 소자에서 상기 제 2 광 소자의 방향으로 상기 광섬유 커플러의 상기 테이퍼링 영역이 배치된 순방향 펌핑 모드를 갖는 능동 광모듈.The method of claim 13,
And a forward pumping mode in which the tapered region of the optical fiber coupler is disposed in the direction of the second optical device in the first optical device. 제 13 항에 있어서,
제 2 광 소자에서 상기 제 1 광 소자의 방향으로 상기 광섬유 커플러의 상기 테이퍼링 영역이 배치된 역방향 펌핑 모드를 갖는 능동 광모듈.The method of claim 13,
An active optical module having a reverse pumping mode in which the tapered region of the optical fiber coupler is disposed in a direction of the first optical device in a second optical device. 제 13 항에 있어서,
복수개의 상기 광섬유 커플러들의 상기 테이퍼링 영역들이 서로 마주보는 방향으로 배치된 양방향 펌핑 모드를 갖는 능동 광모듈.The method of claim 13,
And a bidirectional pumping mode in which the tapered regions of the plurality of optical fiber couplers face each other. 제 13 항에 있어서,
복수개의 상기 광섬유 커플러들의 상기 테이퍼링 영역들이 상기 제 1 광 소자에서 상기 제 2 광 소자의 방향으로 배치된 다중 순방향 펌핑 모드를 갖는 능동 광모듈.The method of claim 13,
And a plurality of forward pumping modes in which the tapered regions of the plurality of optical fiber couplers are disposed in the direction of the second optical element in the first optical element. 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 광 소자와 상기 제 2 광 소자는 각각 제 1 거울과 제 2 거울을 포함하는 능동 광모듈.The method of claim 13,
The first optical element and the second optical element is an active optical module comprising a first mirror and a second mirror, respectively. 제 18 항에 있어서,
상기 제 1 거울과 상기 제 2 거울 사이의 상기 제 1 광섬유에 형성된 변조기를 더 포함하는 능동 광모듈.The method of claim 18,
And a modulator formed in the first optical fiber between the first mirror and the second mirror. 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 광 소자와 상기 제 2 광 소자는 각각 제 1 아이솔레이터와 제 2 아이솔레이터을 포함하는 능동 광모듈.The method of claim 13,
And the first optical element and the second optical element each include a first isolator and a second isolator.
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